马斯克、诺贝尔奖以及microRNA技术

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10月7日，瑞典卡罗琳医学院代表诺贝尔奖官方宣布，2024年诺贝尔生理医学，颁给美国大学MIT医学院的教授维克多·安博斯（Victor Ambros）和哈佛大学医学院教授加里·鲁弗肯（Gary Ruvkun）。获奖理由是：发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用。他们的突破性发现揭示了一种全新的基因调控原理，对于包括人类在内的多细胞生物至关重要。现在已知人类基因组编码超过1000个 microRNA。他们令人惊讶的发现揭示了基因调控的全新维度。事实证明，MicroRNA对于生物体的发育和功能至关重要。
   该技术最早是基于一种不起眼的 1 毫米长的蠕虫的研究，秀丽隐杆线虫。这种小虫子虽然小，但拥有许多特殊的细胞类型，例如在更大、更复杂的动物中也发现的神经和肌肉细胞，这使它成为研究多细胞生物的组织如何发育和成熟的有用模型。2000年，鲁弗肯在秀丽线虫中发现了第2个微小RNA, 即let-7。特别重要的是，它在动物中高度保守，在人类细胞中也存在，石破天惊的发现。人们终于开始意识到微小RNA对基因调控具有普遍意义。从第一个微小RNA发现至今，已经有30个年了。 科学家们发现，它们在人类和很多动物的胚胎与个体发育、细胞命运及肿瘤发生发展过程中，扮演重要的调控作用。还发现，它们主要透过在细胞浆中透过结合目标基因发挥作用，但是，科学家们却又发现，这很难解释研究面临的一些特殊现象：1）定位于细胞核内的微小RNA功能；2）微小RNA过度表现时，伴随大量基因的上调现象。随着研究的不断深入和深度定序技术的发展，越来越多的证据还表明，microRNA 不仅定位于细胞质，而且存在于其他细胞器中，不同细胞定位影响其功能，但这些核内微小RNA的调控机制，也不清楚。人类的基因信息量是4的30亿次方! 而它们操控了人体实现各种复杂的功能。更神奇的是，人类胚胎在发育过程中，还有很强的时间性，不同时期应该发育出不同的细胞、组织、器官，都有编程，早了或者迟了，都可能死亡或者出现严重缺陷。 也就是说，基因的排列，再加上时间的控制，是一个更加庞大的系统。

马斯克有次也谈到microRNA技术

横槊赋诗

今年诺贝尔奖好像很冷淡

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近年来，核酸药物在医学领域的影响力与日俱增，成为继化学小分子药物和蛋白质药物之后的第三代药物。2006年、2023年和2024年的诺贝尔生理学或医学奖，分别颁发给了与siRNA、mRNA和miRNA相关的研究，这些突破性的发现推动了核酸药物的研发和应用。
2006年诺贝尔生理学或医学奖授予了安德鲁·法尔（Andrew Z. Fire）和克雷格·梅洛（Craig C. Mello），以表彰他们发现了RNA干扰（RNAi）机制。他们的研究揭示了双链RNA可以触发基因沉默的过程，为siRNA药物的开发奠定了基础。

小干扰RNA（siRNA）是一类长度约21-23个核苷酸的双链RNA分子，能够特异性地结合并降解目标mRNA，从而抑制特定基因的表达。siRNA药物在治疗遗传性疾病、病毒感染和癌症等方面展现出巨大的潜力。例如，用于治疗家族性高胆固醇血症的siRNA药物已经获批上市。
2023年诺贝尔生理学或医学奖授予了卡塔琳·卡里科（Katalin Karikó）和德鲁·韦斯曼（Drew Weissman），以表彰他们在mRNA技术方面的开创性研究。他们的发展使得mRNA疫苗的开发成为可能，为全球抗击新冠疫情作出了巨大贡献。

mRNA药物通过将编码特定蛋白质的mRNA引入体内，使细胞自行合成目标蛋白质，从而达到治疗目的。除了疫苗领域，mRNA药物还在癌症免疫治疗、罕见病和基因疾病的治疗中展现出广阔的前景。mRNA技术的优势在于研发速度快、生产成本低和安全性高。

他们的研究揭示了miRNA是一类长度约22个核苷酸的非编码RNA分子，能够通过与目标mRNA的部分互补结合，调控基因的表达。这一发现揭示了全新的基因调控机制，对理解生物发育、细胞分化和疾病发生具有深远影响。
这些诺奖技术，都是核酸药物的核心技术。

核酸药物具有以下独特优势：
• 高特异性：能够精确地靶向特定的基因序列，减少副作用。
• 快速研发：根据已知的基因序列设计核酸序列，可显著缩短研发周期。
• 多靶点调控：尤其是miRNA药物，能够同时调控多个基因网络。
目前核酸药物有三个热门领域，遗传疾病的治疗，肿瘤的治疗以及感染性疾病的治疗。
核酸药物可用于纠正基因突变引起的遗传疾病。例如，利用siRNA或ASO（反义寡核苷酸）抑制致病基因的表达，或通过mRNA疗法补充功能缺失的蛋白质。
在肿瘤治疗中，不同的核酸药物都有独特的应用领域：
• 抑制致癌基因：利用siRNA抑制过度活跃的致癌基因。
• 激活抑癌基因：通过miRNA激活被沉默的抑癌基因，恢复其正常功能。
• 免疫治疗：mRNA疫苗用于编码肿瘤抗原，激活机体免疫系统攻击癌细胞。
mRNA疫苗在新冠疫情中的成功应用，证明了其在预防感染性疾病方面的巨大潜力。未来，mRNA疫苗有望用于预防和治疗其他病毒感染，如流感、艾滋病等。同时siRNA药物也可能会被运用于靶向特定的病毒感染领域。
尽管核酸药物前景广阔，但仍面临一些挑战，比如如何高效、安全地将核酸药物递送至目标细胞仍是关键问题。同时核酸分子易被体内酶降解，需要改进化学修饰以提高稳定性。最后就是免疫原性的问题，仍然需降低核酸药物引发的免疫反应，确保安全性。
随着技术的不断进步，这些问题有望得到解决。核酸药物将为更多疾病的治疗提供全新的方案，推动医学进入新的时代。

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用一句话形容Ambros和Ruvkun的贡献：他们为生命科学带来了一个全新的维度。微RNA的发现彻底改变了我们对于基因调控的理解，打破了传统的基因表达模式，让人们意识到，基因的表达并不是“全或无”的过程，而是可以被细微分子精确控制的。

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两人因发现微RNA分享诺贝尔生理学或医学奖，这成果有多牛？对普通人有什么影响？
2024年诺贝尔生理学或医学奖揭晓：授予Victor Ambros和Gary Ruvkun。
维克多·安布罗斯和加里·鲁夫昆因发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用获得2024年诺贝尔生理学或医学奖，这项成果对科学和医学领域有着深远的影响。并且得到了学界的广泛认可，先后获得了阿尔伯特·拉斯克基础医学研究奖、盖尔德纳国际奖、生命科学突破奖、格鲁伯遗传学奖、保罗·詹森博士生物医学研究奖以及2024年的诺贝尔生理学或医学奖。

microRNA（微RNA）是一类小型RNA分子，它们并不直接编码蛋白质，而是通过与特定的信使RNA（mRNA）结合来调节基因表达。
这项发现的重要性在于，它揭示了一种全新的基因调控机制，彻底改变了科学家们对基因表达过程的理解。传统上，我们认为基因表达的控制主要依赖于DNA和mRNA之间的直接联系，即通过DNA转录生成mRNA，然后mRNA再被翻译为蛋白质，决定细胞的功能和行为。然而，microRNA的发现表明，基因表达不仅受到这种直接过程的控制，还有很多“后续”调节步骤，它们起到更为复杂和多层次的调控作用。
microRNA作为细胞内的重要调节因子，可以与mRNA结合，从而抑制或促进mRNA的翻译。这种作用让细胞在不改变基因序列的情况下实现对基因功能的精细调节。这一现象打破了我们对基因表达过程的传统理解，即并非所有mRNA都会直接转化为蛋白质，而是在microRNA的调控下被选择性地翻译或降解。这种调控机制使得细胞可以灵活应对环境变化，调整蛋白质的生产，维持其正常功能。
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这意味着microRNA在决定哪些基因开启或关闭、哪些蛋白质应该产生以及细胞如何执行特定功能上扮演了重要角色。
microRNA在细胞生长、分裂、分化和凋亡等基本生物过程，以及免疫反应、炎症反应等复杂系统中扮演了核心角色。比如，在胚胎发育过程中，microRNA参与调控了细胞的分化路径，决定了细胞最终将发育为哪种类型的组织。此外，它们在维护成人组织的稳定性和应对细胞应激反应上也至关重要。
更值得注意的是，microRNA在许多重大疾病中有着重要的作用。科学家们发现，不少癌症、神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）以及心血管疾病都与特定microRNA的异常表达相关。例如，某些癌症细胞中microRNA的表达量异常升高或降低，从而影响了肿瘤细胞的生长、扩散和侵袭能力。这一发现不仅有助于科学家理解这些疾病的发生机制，还为开发新的诊断和治疗方法提供了依据。医学研究人员目前已经能够通过检测病人体液中的microRNA水平来评估疾病风险或监测治疗效果，这是传统方法所难以实现的精准诊断。
在治疗领域，microRNA的发现为研发基因疗法和靶向疗法提供了新的方向。例如，研究者们正在尝试通过设计合成的分子来调节特定microRNA的活动，从而抑制癌细胞的生长或纠正某些遗传疾病（比如miR-21可以针对肝癌的治疗进行开发）。随着技术的发展，这类基于microRNA的药物有望进入临床试验，可能会为多种难治性疾病带来全新的治疗方案。
对于普通人来说，虽然这一成果的直接影响暂时可能不是立刻可见，但它的长远意义巨大。未来，人们或许能够通过更简单的血液检测来提前发现潜在的健康问题，并通过个性化的基因疗法来进行精准的治疗。这一发现为精准医学的发展奠定了坚实的基础，意味着未来的健康管理和治疗方式将更加个性化和精确，帮助人们更有效地预防和治疗多种疾病，改善生活质量。


近年来，核酸药物在医学领域的影响力与日俱增，成为继化学小分子药物和蛋白质药物之后的第三代药物。2006年、2023年和2024年的诺贝尔生理学或医学奖，分别颁发给了与siRNA、mRNA和miRNA相关的研究，这些突破性的发现推动了核酸药物的研发和应用。
2006年诺贝尔生理学或医学奖授予了安德鲁·法尔（Andrew Z. Fire）和克雷格·梅洛（Craig C. Mello），以表彰他们发现了RNA干扰（RNAi）机制。他们的研究揭示了双链RNA可以触发基因沉默的过程，为siRNA药物的开发奠定了基础。
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小干扰RNA（siRNA）是一类长度约21-23个核苷酸的双链RNA分子，能够特异性地结合并降解目标mRNA，从而抑制特定基因的表达。siRNA药物在治疗遗传性疾病、病毒感染和癌症等方面展现出巨大的潜力。例如，用于治疗家族性高胆固醇血症的siRNA药物已经获批上市。
2023年诺贝尔生理学或医学奖授予了卡塔琳·卡里科（Katalin Karikó）和德鲁·韦斯曼（Drew Weissman），以表彰他们在mRNA技术方面的开创性研究。他们的发展使得mRNA疫苗的开发成为可能，为全球抗击新冠疫情作出了巨大贡献。
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mRNA药物通过将编码特定蛋白质的mRNA引入体内，使细胞自行合成目标蛋白质，从而达到治疗目的。除了疫苗领域，mRNA药物还在癌症免疫治疗、罕见病和基因疾病的治疗中展现出广阔的前景。mRNA技术的优势在于研发速度快、生产成本低和安全性高。
2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了维克多·安布罗斯（Victor Ambros）和加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun），以表彰他们发现了微小RNA（miRNA）及其在转录后基因调控中的作用。
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他们的研究揭示了miRNA是一类长度约22个核苷酸的非编码RNA分子，能够通过与目标mRNA的部分互补结合，调控基因的表达。这一发现揭示了全新的基因调控机制，对理解生物发育、细胞分化和疾病发生具有深远影响。
这些诺奖技术，都是核酸药物的核心技术。
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核酸药物具有以下独特优势：
• 高特异性：能够精确地靶向特定的基因序列，减少副作用。
• 快速研发：根据已知的基因序列设计核酸序列，可显著缩短研发周期。
• 多靶点调控：尤其是miRNA药物，能够同时调控多个基因网络。
目前核酸药物有三个热门领域，遗传疾病的治疗，肿瘤的治疗以及感染性疾病的治疗。
核酸药物可用于纠正基因突变引起的遗传疾病。例如，利用siRNA或ASO（反义寡核苷酸）抑制致病基因的表达，或通过mRNA疗法补充功能缺失的蛋白质。
在肿瘤治疗中，不同的核酸药物都有独特的应用领域：
• 抑制致癌基因：利用siRNA抑制过度活跃的致癌基因。
• 激活抑癌基因：通过miRNA激活被沉默的抑癌基因，恢复其正常功能。
• 免疫治疗：mRNA疫苗用于编码肿瘤抗原，激活机体免疫系统攻击癌细胞。
mRNA疫苗在新冠疫情中的成功应用，证明了其在预防感染性疾病方面的巨大潜力。未来，mRNA疫苗有望用于预防和治疗其他病毒感染，如流感、艾滋病等。同时siRNA药物也可能会被运用于靶向特定的病毒感染领域。
尽管核酸药物前景广阔，但仍面临一些挑战，比如如何高效、安全地将核酸药物递送至目标细胞仍是关键问题。同时核酸分子易被体内酶降解，需要改进化学修饰以提高稳定性。最后就是免疫原性的问题，仍然需降低核酸药物引发的免疫反应，确保安全性。
随着技术的不断进步，这些问题有望得到解决。核酸药物将为更多疾病的治疗提供全新的方案，推动医学进入新的时代。

用一句话形容Ambros和Ruvkun的贡献：他们为生命科学带来了一个全新的维度。微RNA的发现彻底改变了我们对于基因调控的理解，打破了传统的基因表达模式，让人们意识到，基因的表达并不是“全或无”的过程，而是可以被细微分子精确控制的。
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要理解微RNA的重要性，首先要从基因的基本概念讲起。
我们每个人体内都有约2万个基因，它们像生命的蓝图一样，决定了我们的生长、发育和健康状况。基因的表达过程，简单来说，就是通过DNA的复制和转录生成信使RNA（mRNA），进而翻译成蛋白质，这些蛋白质是生命活动的基础。然而，生命如此复杂，仅靠基因转录和翻译的“流水线”远远不够，还需要精细地调控系统，而这就是微RNA的核心作用。
微RNA是一类长度仅有20-24个核苷酸的小分子RNA。虽然它们的体积很小，但它们能通过与mRNA结合来调控基因的表达，决定某些蛋白质是否生成。这一作用机制让科学家们认识到，基因表达并不是线性简单的过程，而是充满了精密的控制。Ambros和Ruvkun的发现，揭示了这些微小分子在调控基因功能中的至关重要的角色，这一发现不仅改变了生物学的基础认知，更开启了医学研究的新领域。

过去，我们常常将疾病与基因突变联系在一起，认为基因的损伤或突变是导致各种疾病的根本原因。然而，微RNA的研究表明，即便基因本身没有问题，但如果微RNA调控系统出了差错，也会导致严重的健康问题。事实上，科学家已经证实，微RNA在多种癌症、心血管疾病、神经系统紊乱等病症中扮演着关键角色。可以说，微RNA的发现，推动了疾病研究从“基因本身”向“基因表达调控”的重大转变。
这就是为什么Ambros和Ruvkun的发现能够获得诺贝尔奖。

他们不仅仅揭示了微RNA的存在，还为科学界打开了一扇研究疾病机理的新窗户。这一成果彻底颠覆了医学界对许多疾病的理解，推动了新型诊断技术和治疗方案的开发。
微RNA这个词听起来很“高大上”，但实际应用却很接地气，与我们每个人都息息相关。
比如说，微RNA在癌症研究中的应用尤为突出。大家知道，癌症是基因表达异常的结果，而微RNA在癌细胞中起到“开关”作用，科学家就可以用它来早期诊断癌症。

另外微RNA的检测可以帮助医生了解患者的基因表达状态，从而制定更精准的治疗方案。举例来说，某些心血管疾病的患者由于特定微RNA的异常表达，可能对传统的治疗方法反应较差。而通过分析这些微RNA的特征，医生能够为患者量身定制更加有效的治疗方式，避免了“一刀切”式的治疗方案。
此外，微RNA的研究还推动了抗病毒药物的开发。很多病毒通过劫持宿主细胞的基因表达机制来繁殖，而微RNA能够有效干扰这一过程。基于此，科学家们就可以研究如何利用微RNA技术，开发针对艾滋病、乙型肝炎等病毒性疾病的全新疗法。
所以他们这个诺贝尔奖，不仅仅是对他们个人贡献的嘉奖，更是对全球生物医学研究的巨大推动。

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DNA及RNA的研究就如同核物理一样都是一把双刃剑，前者现在说可以＂精准治疗＂，也许不久的将来会变成基因武器了，这可不是危言耸听，早就有报道说霉日等等在研究多年了，这是可怕的。又比如后者核问题，当初研发者制造出来的说的话非常动听，现在利用是利用了，可这玩儿意目前同样也是让全球发抖的东西，不是吗？

gongqi

golden21c 发表于 2024-10-8 13:32
DNA及RNA的研究就如同核物理一样都是一把双刃剑，前者现在说可以＂精准治疗＂，也许不久的将来会变成基因武 ...

要理解现代科学的成果，还是有一点门槛的。

但这门槛也不是一般人想象的那么高。

如果有好老师做出好课，可能这门槛就是一节课或几节课。
不过，具体到生物学分子生物学，还真不知道这些课在哪儿。